RU2633145C2 - Plant for continuous casting of ingots produced of titanium or titanium alloy - Google Patents
Plant for continuous casting of ingots produced of titanium or titanium alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633145C2 RU2633145C2 RU2016102335A RU2016102335A RU2633145C2 RU 2633145 C2 RU2633145 C2 RU 2633145C2 RU 2016102335 A RU2016102335 A RU 2016102335A RU 2016102335 A RU2016102335 A RU 2016102335A RU 2633145 C2 RU2633145 C2 RU 2633145C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- arc
- mold
- melt
- plasma torches
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/116—Refining the metal
- B22D11/117—Refining the metal by treating with gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/1213—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for heating or insulating strands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/14—Plants for continuous casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/14—Plants for continuous casting
- B22D11/141—Plants for continuous casting for vertical casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/005—Castings of light metals with high melting point, e.g. Be 1280 degrees C, Ti 1725 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
- B22D27/06—Heating the top discard of ingots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D9/00—Machines or plants for casting ingots
- B22D9/006—Machines or plants for casting ingots for bottom casting
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/44—Plasma torches using an arc using more than one torch
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0006—Electric heating elements or system
- F27D2099/0031—Plasma-torch heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
[0001] Настоящее изобретение относится к установке непрерывного литья слитка, сформированного из титана или титанового сплава.[0001] The present invention relates to a continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
[0002] При непрерывном литье слитка титан или титановый сплав, расплавленный нагреванием поверхности расплава методом плазменно-дуговой плавки (PAM) или электронно-лучевой плавки (EB), разливают в не имеющую дна (бездонную) литейную форму, то есть кристаллизатор, и вытягивают вниз в то время, как он затвердевает.[0002] In the continuous casting of an ingot, titanium or a titanium alloy, molten by heating the melt surface by plasma arc melting (PAM) or electron beam melting (EB), is poured into a bottomless (bottomless) casting mold, that is, a mold, and drawn out down while it hardens.
[0003] Патентный Документ 1 раскрывает способ автоматически контролируемой разливки при плазменной плавке. В способе автоматически контролируемой разливки при плазменной плавке титан или титановый сплав расплавляют способом плазменно-дуговой плавки в атмосфере инертного газа, загружают в литейную форму и отверждают. В отличие от электронно-лучевой плавки, которую выполняют в вакууме, способ плазменно-дуговой плавки, выполняемый в атмосфере инертного газа, как описано в Патентном Документе 1, позволяет проводить литье не только чистого титана, но также титанового сплава.[0003] Patent Document 1 discloses a method for automatically controlled casting by plasma melting. In a method of automatically controlled casting by plasma melting, titanium or a titanium alloy is melted by a plasma-arc melting method in an inert gas atmosphere, loaded into a mold and solidified. Unlike electron beam melting, which is carried out in a vacuum, a plasma arc melting method performed in an inert gas atmosphere, as described in Patent Document 1, allows casting of not only pure titanium, but also a titanium alloy.
[0004] Патентный Документ 2 представляет установку для плавления и непрерывного литья слитка из металла с высокой температурой плавления при использовании электронно-лучевого способа. В установке для плавления и непрерывного литья слитка, описанной в Патентном Документе 2, отливку вытягивают, в то же время с вращением ее нижней части, и поверхность расплава облучают электронными лучами для облучения таким образом, что плотность электронных лучей, падающих вдоль периферийной части литейной формы, делают более высокой, чем в центральной части литейной формы.[0004]
[0005] Поскольку слиток, сформированный из титана или титанового сплава, доводят до состояния готового изделия выполнением обработки в стадиях прокатки, ковки, термической обработки и т.д., для получения изделия с превосходными механическими характеристиками, такими как усталостная прочность, требуется слиток, имеющий диаметр с величиной от ∅800 до 1200 мм.[0005] Since an ingot formed from titanium or a titanium alloy is brought to a finished product condition by performing processing in the rolling, forging, heat treatment, etc. stages, an ingot is required to obtain an product with excellent mechanical characteristics, such as fatigue strength, having a diameter from ∅800 to 1200 mm.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТPATENT DOCUMENT
[0006] Патентный Документ 1: Японский Патент № 3077387[0006] Patent Document 1: Japanese Patent No. 3077387
Патентный Документ 2: JP-A-2009-172665Patent Document 2: JP-A-2009-172665
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНО РАЗРЕШИТЬ ИЗОБРЕТЕНИЕPROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION
[0007] Однако, в случае непрерывного литья имеющего больший диаметр круглого слитка способом плазменно-дуговой плавки, плазменная горелка имеет ограниченную область нагревания. Поэтому, чтобы расплавить титан или титановый сплав, расплавляемую поверхность необходимо нагревать полностью с перемещением плазменной горелки.[0007] However, in the case of continuous casting of a larger diameter round ingot by a plasma arc melting method, the plasma torch has a limited heating region. Therefore, in order to melt titanium or a titanium alloy, the molten surface must be heated completely with the movement of the plasma torch.
[0008] Здесь, в установке непрерывного литья круглого слитка из титана (в частности, титанового сплава) способом плазменно-дуговой плавки, увеличением диаметра слитка обусловливается значительная сегрегация компонентов, как описывается ниже. Неоднородность или раковина, возникающие на поверхности полученного слитка вследствие значительной сегрегации компонентов, проявляются в дефекте поверхности при последующей стадии прокатки или ковки. Поэтому при непрерывном литье слитка с большим диаметром, сформированного из титана или титанового сплава, сегрегация компонентов должна быть снижена, чтобы обеспечить улучшение поверхности отливки.[0008] Here, in the installation of continuous casting of a round ingot of titanium (in particular, a titanium alloy) by plasma arc melting, an increase in the diameter of the ingot results in significant segregation of the components, as described below. Heterogeneity or a shell arising on the surface of the obtained ingot due to significant segregation of the components is manifested in a surface defect in the subsequent rolling or forging stage. Therefore, during continuous casting of a large diameter ingot formed from titanium or a titanium alloy, the segregation of the components must be reduced in order to improve the casting surface.
[0009] Ниже описывается сегрегация компонентов, которая становится значительной по мере увеличения диаметра слитка. Когда стараются увеличить диаметр круглого слитка, то по мере возрастания диаметра круглого слитка становится все бóльшим общее количество тепла, которое необходимо подвести к расплавляемой поверхности во время непрерывной разливки. ФИГ. 17 показывает взаимозависимость между общей величиной теплового потока в расплавляемую поверхность и глубиной ванны в ванне расплавленного металла, образованной внутри литейной формы, когда в установке непрерывной разливки создается равномерный тепловой поток или градиентный тепловой поток. Как показано на ФИГ. 17, когда общая величина теплового потока в расплавляемую поверхность возрастает, глубина в центре образованной ванны расплавленного металла становится большей. Когда глубина в центре образованной ванны расплавленного металла становится большей, становится значительной сегрегация компонентов, и величина теплового потока вблизи края круглой литейной формы становится чрезмерно малой. Тогда, как показано на ФИГ. 18, иллюстрирующей взаимосвязь между средней величиной теплового потока на краю и величиной оболочки, обращенной к поверхности расплава, когда установка непрерывной разливки действует с равномерным тепловым потоком или градиентным тепловым потоком, возрастает величина обращенной к поверхности расплава оболочки, и ускоряется рост первоначально затвердевшей оболочки. В результате этого ухудшается профиль поверхности слитка, делая затруднительным литье с вытягиванием слитка в зависимости от поверхностного слоя.[0009] The following describes the segregation of components, which becomes significant with increasing diameter of the ingot. When trying to increase the diameter of a round ingot, as the diameter of the round ingot increases, the total amount of heat that needs to be brought to the molten surface during continuous casting becomes more and more. FIG. 17 shows the relationship between the total amount of heat flow to the molten surface and the depth of the bath in the molten metal bath formed inside the mold when a uniform heat flow or gradient heat flow is generated in the continuous casting plant. As shown in FIG. 17, when the total heat flux to the molten surface increases, the depth at the center of the molten metal bath formed becomes larger. When the depth in the center of the molten metal bath formed becomes greater, the segregation of the components becomes significant, and the heat flux near the edge of the round mold becomes excessively small. Then, as shown in FIG. 18, illustrating the relationship between the average heat flux at the edge and the size of the shell facing the melt surface, when the continuous casting unit operates with a uniform heat flow or gradient heat flux, the value of the shell facing the melt surface increases, and the growth of the initially hardened shell is accelerated. As a result of this, the surface profile of the ingot worsens, making casting with drawing the ingot difficult depending on the surface layer.
[0010] С другой стороны, в случае выполнения градиентного нагревания с подведением большого количества тепла вблизи края круглой литейной формы, и с подведением малого количества тепла вблизи центральной части, предполагается, что не только снижается общая величина теплового потока в расплавляемую поверхность, и сокращается глубина в центре ванны расплавленного металла, но также может подавляться рост первоначально затвердевшей оболочки. Однако в этом случае возникают следующие проблемы. ФИГ. 19 представляет вид в разрезе, показывающий взаимосвязь между средней величиной теплового потока в расплавляемую поверхность и глубиной образованной ванны расплавленного металла внутри литейной формы в установке непрерывной разливки, когда общая величина теплового потока сокращается, и тепловой поток по своей величине сосредоточивается вблизи края. Как показано на ФИГ. 19, когда общая величина теплового потока снижается, и величина теплового потока слишком сильно сосредоточивается вблизи краевой части, величина теплового потока недостаточна вблизи центральной части, создавая такую проблему, что область вблизи центральной части (область, окруженная пунктирной линией, показанной на ФИГ. 19) затвердевает. ФИГ. 20 представляет вид в разрезе, показывающий взаимосвязь между средней величиной теплового потока в расплавляемую поверхность и глубиной ванны расплавленного металла, образованной внутри литейной формы в установке непрерывной разливки, когда общая величина теплового потока является такой же, но величина теплового потока вблизи центральной части увеличена. Как показано на ФИГ. 20, когда общая величина теплового потока является одинаковой и повышена величина теплового потока вблизи центральной части (области, окруженной пунктирной линией, показанной на ФИГ. 20), снижается величина теплового потока вблизи края (области, окруженной пунктирной линией, показанной на ФИГ. 20), и ускоряется рост первоначально затвердевшей оболочки.[0010] On the other hand, in the case of performing gradient heating with the addition of a large amount of heat near the edge of the round casting mold, and with the addition of a small amount of heat near the central part, it is assumed that not only the total amount of heat flow to the molten surface decreases, and the depth decreases in the center of the molten metal bath, but the growth of the initially hardened shell may also be suppressed. However, in this case, the following problems occur. FIG. 19 is a cross-sectional view showing the relationship between the average heat flux into the molten surface and the depth of the molten metal bath formed inside the mold in a continuous casting plant when the total heat flux is reduced and the heat flux is concentrated near the edge in magnitude. As shown in FIG. 19, when the total heat flux decreases and the heat flux is too concentrated near the edge portion, the heat flux is insufficient near the central portion, creating such a problem that the region near the central portion (the area surrounded by the dashed line shown in FIG. 19) hardens. FIG. 20 is a sectional view showing the relationship between the average amount of heat flux to the molten surface and the depth of the molten metal bath formed inside the mold in a continuous casting unit when the total heat flux is the same, but the heat flux near the central portion is increased. As shown in FIG. 20, when the total heat flux is the same and the heat flux near the central part (the area surrounded by the dashed line shown in FIG. 20) is increased, the heat flux near the edge (the area surrounded by the dashed line shown in FIG. 20) decreases , and accelerates the growth of initially hardened shell.
[0011] ФИГ. 21 показывает взаимосвязь между величиной теплового потока вблизи края литейной формы и величиной теплового потока вблизи центральной части литейной формы в установке непрерывной разливки, когда, как было описано выше, общая величина теплового потока является одинаковой. Как показано на ФИГ. 21, в установке непрерывного литья слитка, сформированного из титана или титанового сплава, общая величина теплового потока, величина теплового потока вблизи края литейной формы и величина теплового потока вблизи центральной части литейной формы (области, окруженной пунктирной линией, показанной на ФИГ. 21) предварительно определены таким образом, чтобы подавлять рост первоначально затвердевшей оболочки и сократить общую величину теплового потока настолько, насколько возможно, внутри области, где можно избежать затвердевания вблизи центральной части.FIG. 21 shows the relationship between the heat flux near the edge of the mold and the heat flux near the central part of the mold in a continuous casting plant, when, as described above, the total heat flux is the same. As shown in FIG. 21, in a continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy, the total heat flux, the heat flux near the edge of the mold and the heat flux near the central part of the mold (the area surrounded by the dashed line shown in FIG. 21) previously defined in such a way as to suppress the growth of the initially hardened shell and reduce the total heat flux as much as possible inside the area where hardening near prices can be avoided tral part.
[0012] В дополнение, в случае непрерывного литья слитка, имеющего диаметр с величиной от ∅800 до 1200 мм, если для нагревания расплавляемой поверхности используется только одна плазменная горелка, как показано на ФИГ. 22А, горелка должна перемещаться на длинное расстояние. В свою очередь, становится длительным время от момента, когда плазменная горелка отходит от предварительно заданного участка (здесь, точки А), до момента, когда она возвращается к этому участку, как показано на ФИГ. 22В, которая представляет график изменения во времени теплового потока в точке А, и в течение этого времени (области, окруженной пунктирной линией, показанной на ФИГ. 22В), температура слитка значительно снижается. При использовании многочисленных плазменных горелок (здесь, двух горелок) для нагревания расплавляемой поверхности, как показано на ФИГ. 23А, время, в течение которого плазменная горелка находится в отдалении от этой точки, сокращается, как показано на ФИГ. 23В, которая представляет график изменения теплового потока в точке А, и снижение температуры слитка может быть предотвращено. Однако в случае применения многочисленных плазменных горелок, если каждая плазменная горелка слишком близко подходит к каждой другой плазменной горелке во время перемещения, например, эти плазменные горелки оказывают взаимное влияние друг на друга, как показано на ФИГ. 23А, и может сокращаться срок службы плазменной горелки. Поэтому необходимо создавать схему перемещения горелок, обеспечивающую определенное расстояние, выдерживаемое между многочисленными плазменными горелками.[0012] In addition, in the case of continuous casting of an ingot having a diameter of ∅800 to 1200 mm, if only one plasma torch is used to heat the molten surface, as shown in FIG. 22A, the burner must travel a long distance. In turn, it becomes a long time from the moment when the plasma torch departs from a predefined section (here, point A), until the moment when it returns to this section, as shown in FIG. 22B, which is a graph of the time variation of the heat flux at point A, and during this time (the area surrounded by the dashed line shown in FIG. 22B), the temperature of the ingot is significantly reduced. When using multiple plasma torches (here, two torches) to heat the molten surface, as shown in FIG. 23A, the time during which the plasma torch is away from this point is shortened, as shown in FIG. 23B, which is a graph of the heat flux at point A, and a decrease in the temperature of the ingot can be prevented. However, in the case of using multiple plasma torches, if each plasma torch is too close to each other plasma torch during movement, for example, these plasma torches have a mutual influence on each other, as shown in FIG. 23A, and the life of the plasma torch may be reduced. Therefore, it is necessary to create a movement pattern of the burners, providing a certain distance, maintained between multiple plasma torches.
[0013] Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании установки непрерывного литья слитка, сформированного из титана или титанового сплава, где слиток, имеющий хорошую поверхность отливки, что достигается в результате уменьшения сегрегации компонентов, и срок службы плазменной горелки может быть увеличен устранением взаимного влияния плазменных горелок друг на друга.[0013] The problem solved by the present invention is to create a continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy, where the ingot having a good casting surface, which is achieved by reducing the segregation of the components, and the life of the plasma torch can be increased by eliminating the mutual the effect of plasma torches on each other.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫMEANS FOR SOLVING THE PROBLEM
[0014] Для разрешения вышеуказанных проблем установка непрерывного литья сформированного из титана или титанового сплава слитка согласно настоящему изобретению, которая непрерывно отливает слиток, образованный из титана или титанового сплава, включает: бездонную литейную форму с круглой формой поперечного сечения, в которую через верхнее отверстие заливают расплавленный металл, полученный плавлением титана или титанового сплава, и расплавленный металл затвердевает, и затвердевающий расплавленный металл вытягивают вниз; и плазменную горелку, которая находится на верхней стороне расплавленного металла в литейной форме и создает плазменную дугу, которая нагревает расплавляемый металл, причем на верхней стороне расплавляемого металла в литейной форме размещены многочисленные плазменные горелки, и многочисленные плазменные горелки перемещаются в горизонтальном направлении над расплавляемой поверхностью расплавленного металла вдоль траектории, выдерживающей дистанцию, не допускающую взаимного влияния их друг на друга.[0014] In order to solve the above problems, the continuous casting apparatus of an ingot formed of titanium or titanium alloy according to the present invention, which continuously casts an ingot formed of titanium or titanium alloy, includes: a bottomless casting mold with a circular cross-sectional shape into which is poured through the upper hole the molten metal obtained by melting titanium or a titanium alloy, and the molten metal solidifies, and the solidified molten metal is pulled down; and a plasma torch, which is located on the upper side of the molten metal in the mold and creates a plasma arc that heats the molten metal, with numerous plasma torches placed on the upper side of the molten metal in the mold, and numerous plasma torches moving horizontally above the molten surface of the molten metal along a trajectory that maintains a distance that does not allow their mutual influence on each other.
[0015] Соответственно этому, многочисленные плазменные горелки перемещаются, в то же время выдерживая дистанцию, не допускающую взаимного влияния их друг на друга, благодаря чему расстояние перемещения каждой плазменной горелки может быть сокращено. В результате этого слиток, имеющий хорошую поверхность отливки, может быть получен предотвращением снижения температуры слитка и сокращением сегрегации компонентов, и может быть сделан более продолжительным срок службы плазменной горелки благодаря отсутствию взаимного влияния плазменных горелок друг на друга.[0015] Accordingly, the numerous plasma torches move while maintaining a distance that does not allow their mutual influence on each other, so that the distance of movement of each plasma torch can be reduced. As a result of this, an ingot having a good casting surface can be obtained by preventing a decrease in the temperature of the ingot and reducing the segregation of the components, and the life of the plasma torch can be made longer due to the absence of the mutual influence of the plasma torches on each other.
[0016] В установке непрерывного литья образованного из титана или титанового сплава слитка согласно настоящему изобретению, число плазменных горелок может составлять 2, и плазменные горелки перемещаются таким образом, что, когда один плазменная горелка находится на верхней стороне вблизи края литейной формы, другая плазменная горелка может находиться вблизи центральной части литейной формы.[0016] In the continuous casting apparatus of a titanium or titanium alloy ingot of the present invention, the number of plasma torches can be 2, and the plasma torches are moved so that when one plasma torch is on the upper side near the edge of the mold, the other plasma torch may be located near the central part of the mold.
[0017] Соответственно этому, две плазменные горелки используют так, чтобы расстояние перемещения каждой плазменной горелки могло быть сокращено, и могло быть предотвращено снижение температуры слитка. В дополнение, каждая из двух плазменных горелок перемещается, будучи размещенной на верхней стороне либо вблизи края литейной формы, либо на верхней стороне поблизости от центральной части литейной формы, чтобы могла быть нагрета вся поверхность расплава, в то же время без взаимовлияния двух плазменных горелок друг на друга. В результате этого не только может быть получен слиток, имеющий хорошую поверхность отливки благодаря уменьшению сегрегации компонентов, но также может быть увеличен срок службы плазменной горелки.[0017] Accordingly, two plasma torches are used so that the travel distance of each plasma torch can be shortened and the decrease in the temperature of the ingot can be prevented. In addition, each of the two plasma torches moves, being placed on the upper side either near the edge of the mold or on the upper side close to the central part of the mold so that the entire surface of the melt can be heated, at the same time without the interference of the two plasma torches to a friend. As a result of this, not only can an ingot having a good casting surface be obtained due to a decrease in the segregation of the components, but also the life of the plasma torch can be increased.
[0018] В дополнение, при допущении, что радиус поверхности расплава составляет R, плазменная горелка может перемещаться с расположением ее центра на траектории, образованной так, что дуга внутренней окружности, имеющей радиус 0<r1<R/2 от центра поверхности расплава, и дуга наружной окружности, имеющей радиус R/2<r2<R от центра поверхности расплава, соединяются прямой линией, и выходная мощность плазменной горелки во время перемещения по дуге внутренней окружности может быть отрегулирована на меньшее значение, чем выходная мощность плазменной горелки во время перемещения по дуге наружной окружности.[0018] In addition, assuming that the radius of the surface of the melt is R, the plasma torch can move with its center on a path defined so that an arc of the inner circle having a radius of 0 <r1 <R / 2 from the center of the surface of the melt, and the arc of the outer circle having a radius R / 2 <r2 <R from the center of the melt surface is connected by a straight line, and the output power of the plasma torch during movement along the arc of the inner circle can be adjusted to a lower value than the output power of the plasma mount lki while moving along an arc of the outer circle.
[0019] Соответственно этому, центры двух плазменных горелок перемещаются, будучи расположенными на траектории, образованной так, что дуга внутренней окружности, имеющей радиус 0<r1<R/2 от центра поверхности расплава, и дуга наружной окружности, имеющей радиус R/2<r2<R от центра поверхности расплава, соединяются прямой линией, чтобы могла быть нагрета вся поверхность расплава, в то же время без взаимовлияния двух плазменных горелок друг на друга. В результате этого может быть сделан более продолжительным срок службы плазменной горелки. В дополнение, выходную мощность плазмы регулируют на более высокое значение во время перемещения по дуге наружной окружности, и выходную мощность плазмы регулируют на более низкое значение во время перемещения по дуге внутренней окружности, чтобы величина теплового потока вблизи края литейной формы могла быть сделана большей, и величина теплового потока вблизи центральной части литейной формы могла быть сделана меньшей. В свою очередь, может быть подавлен рост первоначально затвердевшей оболочки, и общая величина теплового потока в расплавляемую поверхность снижается по сравнению с ситуацией равномерного теплового потока. Поэтому глубина ванны расплавленного металла становится меньшей, и может быть уменьшена сегрегация компонентов. В результате этого может быть получен слиток, имеющий хорошую поверхность отливки.[0019] Accordingly, the centers of the two plasma torches move, being located on a path formed so that the arc of the inner circle having a
[0020] В дополнение, каждая из плазменных горелок может перемещаться в пределах одной из областей из двух разделенных полуокружностей, если рассматривать с передней стороны поверхности расплава.[0020] In addition, each of the plasma torches can move within one of the regions of two separated semicircles when viewed from the front side of the surface of the melt.
[0021] Соответственно этому, каждая плазменная горелка перемещается в пределах одной из областей из двух разделенных полуокружностей, если рассматривать с передней стороны поверхности расплава, таким образом, что может быть обеспечена возможность того, что траектории не допускают взаимовлияния двух плазменных горелок друг на друга.[0021] Accordingly, each plasma torch moves within one of the regions of two divided semicircles when viewed from the front side of the surface of the melt, so that it can be ensured that the paths do not allow interference of the two plasma torches on top of each other.
[0022] В дополнение, перемещение можно регулировать для достижения расстояния R/2 или более между центрами плазменных горелок.[0022] In addition, the movement can be adjusted to achieve a distance of R / 2 or more between the centers of the plasma torches.
[0023] Соответственно этому, перемещение регулируют для создания расстояния R/2 или более между центрами плазменных горелок таким образом, что может быть обеспечено расстояние, не допускающее взаимовлияния двух плазменных горелок друг на друга.[0023] Accordingly, the movement is adjusted to create an R / 2 or more distance between the centers of the plasma torches in such a way that a distance can be ensured that the two plasma torches do not interfere with each other.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯAdvantages of the Invention
[0024] Установка непрерывного литья слитка, сформированного из титана или титанового сплава, согласно настоящему изобретению позволяет производить слиток, имеющий хорошую поверхность отливки в результате уменьшения сегрегации компонентов, и может увеличивать срок службы горелки.[0024] The continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy according to the present invention allows the production of an ingot having a good casting surface as a result of reduced component segregation, and can increase the life of the burner.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0025] [ФИГ. 1] Перспективный вид установки непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[0025] [FIG. 1] A perspective view of a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention.
[ФИГ. 2] Вид в разрезе литейной формы в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 2] A sectional view of a mold in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention.
[ФИГ. 3] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 3] A front view of a molten surface showing the paths of two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention.
[ФИГ. 4А] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и их взаимное расположение.[FIG. 4A] Front view of a molten surface showing the paths of two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention, and their relative position.
[ФИГ. 4В] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и их взаимное расположение.[FIG. 4B] Front view of a molten surface showing the paths of two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention and their relative position.
[ФИГ. 4С] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и их взаимное расположение.[FIG. 4C] Front view of a molten surface showing the paths of two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention and their relative position.
[ФИГ. 4D] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и их взаимное расположение.[FIG. 4D] Front view of a molten surface showing the paths of two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention, and their relative position.
[ФИГ. 5А] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий взаимосвязь между траекториями перемещений двух плазменных горелок и выходными мощностями плазмы в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 5A] Front view of a molten surface showing the relationship between the paths of two plasma torches and the output powers of a plasma in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention.
[ФИГ. 5В] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий взаимосвязь между траекториями перемещений двух плазменных горелок и выходными мощностями в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 5B] Front view of a molten surface showing the relationship between the paths of two plasma torches and the output power of a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention.
[ФИГ. 6] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий координаты траекторий перемещений двух плазменных горелок в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 6] A front view of the molten surface showing the coordinates of the motion paths of two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention.
[ФИГ. 7] График, показывающий расстояние между горелками, когда две плазменные горелки в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения перемещаются вдоль траекторий, показанных на ФИГ. 6.[FIG. 7] A graph showing the distance between the burners when two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention move along the paths shown in FIG. 6.
[ФИГ. 8] Перспективный вид расплавляемой поверхности, показывающий среднюю величину теплового потока в расплавляемую поверхность, когда две плазменные горелки в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения перемещаются вдоль траекторий, показанных на ФИГ. 6.[FIG. 8] A perspective view of the molten surface showing the average heat flux to the molten surface when two plasma torches in a continuous casting apparatus according to one embodiment of the present invention move along the paths shown in FIG. 6.
[ФИГ. 9] График, показывающий взаимосвязь между координатами средней величины теплового потока (усредненной по времени), если рассматривать по направлению «xy»-координатных осей, и средней величиной теплового потока в расплавляемую поверхность, когда две плазменные горелки в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения перемещаются вдоль траекторий, показанных на ФИГ. 6.[FIG. 9] A graph showing the relationship between the coordinates of the average heat flux (averaged over time), if viewed in the direction of the "xy" coordinate axes, and the average heat flux to the molten surface, when two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention move along the paths shown in FIG. 6.
[ФИГ. 10] График, показывающий взаимосвязь между координатами и глубиной ванны в случае выполнения градиентного нагревания или равномерного теплового потока, когда две плазменные горелки в установке непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения перемещаются вдоль траекторий, показанных на ФИГ. 6.[FIG. 10] A graph showing the relationship between the coordinates and the depth of the bath in the case of gradient heating or uniform heat flux when two plasma torches in a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention move along the paths shown in FIG. 6.
[ФИГ. 11] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий координаты траекторий перемещений двух плазменных горелок в Сравнительном Примере 1.[FIG. 11] A front view of the molten surface showing the coordinates of the trajectories of the two plasma torches in Comparative Example 1.
[ФИГ. 12А] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в Сравнительном Примере 1, и их взаимное расположение.[FIG. 12A] Front view of the molten surface, showing the motion paths of two plasma torches in Comparative Example 1, and their relative position.
[ФИГ. 12В] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в Сравнительном Примере 1, и их взаимное расположение.[FIG. 12B] Front view of the molten surface showing the paths of the two plasma torches in Comparative Example 1 and their relative position.
[ФИГ. 13] График, показывающий расстояние между горелками, когда две плазменные горелки в Сравнительном Примере 1 перемещаются вдоль траекторий, показанных в ФИГУРАХ 12А и 12В.[FIG. 13] A graph showing the distance between the burners when two plasma torches in Comparative Example 1 move along the paths shown in FIGURES 12A and 12B.
[ФИГ. 14] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений двух плазменных горелок в Сравнительном Примере 2, и их взаимное расположение.[FIG. 14] A front view of the molten surface showing the paths of the two plasma torches in Comparative Example 2 and their relative position.
[ФИГ. 15] График, показывающий взаимосвязь между координатами и средней величиной теплового потока в расплавляемую поверхность, когда две плазменные горелки в Сравнительном Примере 2 перемещаются вдоль траектории, показанной на ФИГ. 14.[FIG. 15] A graph showing the relationship between the coordinates and the average heat flux to the molten surface when two plasma torches in Comparative Example 2 move along the path shown in FIG. fourteen.
[ФИГ. 16] Вид в разрезе, показывающий глубину ванны расплавленного металла, образованной внутри литейной формы, когда две плазменные горелки в Сравнительном Примере 2 перемещаются вдоль траектории, показанной на ФИГ. 14.[FIG. 16] A sectional view showing the depth of the molten metal bath formed inside the mold when two plasma torches in Comparative Example 2 move along the path shown in FIG. fourteen.
[ФИГ. 17] График, показывающий взаимосвязь между общей величиной теплового потока в расплавляемую поверхность и глубиной ванны расплавленного металла, образованной внутри литейной формы, когда в установке непрерывной разливки выполняют нагревание с равномерным тепловым потоком или с градиентным тепловым потоком.[FIG. 17] A graph showing the relationship between the total heat flux into the molten surface and the depth of the molten metal bath formed inside the mold when heating is performed in a continuous casting unit with a uniform heat flux or with a gradient heat flux.
[ФИГ. 18] График, показывающий взаимосвязь между средней величиной теплового потока на краю и величиной оболочки, обращенной к поверхности расплава, когда в установке непрерывной разливки выполняют нагревание с равномерным тепловым потоком или с градиентным тепловым потоком.[FIG. 18] A graph showing the relationship between the average heat flux at the edge and the size of the shell facing the melt surface when heating is performed in a continuous casting unit with a uniform heat flux or with a gradient heat flux.
[ФИГ. 19] Вид в разрезе, показывающий взаимосвязь между средней величиной теплового потока в расплавляемую поверхность и глубиной ванны расплавленного металла, образованной внутри литейной формы, когда уменьшают общую величину теплового потока, и величину теплового потока сосредоточивают вблизи края.[FIG. 19] A sectional view showing the relationship between the average heat flux into the molten surface and the depth of the molten metal bath formed inside the mold when the total heat flux is reduced and the heat flux is concentrated near the edge.
[ФИГ. 20] Вид в разрезе, показывающий взаимосвязь между средней величиной теплового потока в расплавляемую поверхность и глубиной ванны расплавленного металла, образованной внутри литейной формы, в установке непрерывной разливки, когда общая величина теплового потока является одинаковой, но повышается величина теплового потока вблизи центральной части.[FIG. 20] A sectional view showing the relationship between the average heat flux into the molten surface and the depth of the molten metal bath formed inside the mold in a continuous casting plant when the total heat flux is the same, but the heat flux near the central part increases.
[ФИГ. 21] График, показывающий взаимосвязь между величиной теплового потока вблизи края литейной формы и величиной теплового потока вблизи центральной части литейной формы в установке непрерывной разливки, когда общая величина теплового потока является одинаковой.[FIG. 21] A graph showing the relationship between the heat flux near the edge of the mold and the heat flux near the central part of the mold in a continuous casting unit when the total heat flux is the same.
[ФИГ. 22А] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траекторию центра плазменной горелки в случае применения одной плазменной горелки.[FIG. 22A] Front view of the molten surface showing the path of the center of the plasma torch in the case of a single plasma torch.
[ФИГ. 22В] График, показывающий характер изменения во времени величины теплового потока в точке А в случае применения одной плазменной горелки.[FIG. 22B] A graph showing the nature of the time-varying heat flux at point A in the case of a single plasma torch.
[ФИГ. 23А] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории центров плазменных горелок в случае применения двух плазменных горелок.[FIG. 23A] Front view of the molten surface showing the paths of the centers of the plasma torches in the case of two plasma torches.
[ФИГ. 23В] График, показывающий характер изменения во времени величины теплового потока в точке А в случае применения двух плазменных горелок.[FIG. 23B] A graph showing the nature of the time-varying heat flux at point A in the case of two plasma torches.
[ФИГ. 24] Вид спереди расплавляемой поверхности, показывающий траектории перемещений в установке непрерывной разливки согласно еще одному варианту исполнения.[FIG. 24] A front view of the molten surface showing the trajectories of movements in a continuous casting plant according to another embodiment.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯMODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0026] Ниже описываются варианты исполнения установки непрерывного литья сформированного из титана или титанового сплава слитка согласно настоящему изобретению соответственно конкретному примеру со ссылкой на чертежи.[0026] Embodiments of a continuous casting installation of an ingot formed from titanium or titanium alloy according to the present invention according to a specific example with reference to the drawings are described below.
[0027] Описанные ниже сведения являются исключительно иллюстративными, и не предполагают ограничений применения установки непрерывного литья слитка, выполненного из титана или титанового сплава. То есть, установка непрерывного литья выполненного из титана или титанового сплава слитка согласно настоящему изобретению не ограничивается нижеследующими вариантами исполнения, и в ней могут быть сделаны разнообразные изменения, находящиеся в пределах области пунктов формулы изобретения.[0027] The information described below is merely illustrative, and does not imply limitations on the use of a continuous casting machine of an ingot made of titanium or a titanium alloy. That is, the continuous casting installation of an ingot made of titanium or titanium alloy according to the present invention is not limited to the following embodiments, and various changes can be made therein, falling within the scope of the claims.
[0028] (Конфигурация установки непрерывного литья)[0028] (Configuration of a continuous casting installation)
Установка непрерывного литья сформированного из титана или титанового сплава слитка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения представляет собой установку непрерывной разливки, где расплавленный металл, полученный плазменно-дуговой плавкой титана или титанового сплава, выливают в бездонную литейную форму, и расплавленный металл затвердевает, и вытягивают затвердевающий расплавленный металл вниз, тем самым выполняя непрерывное литье слитка, выполненного из титана или титанового сплава. Установка 1 непрерывного литья сформированного из титана или титанового сплава слитка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения (далее называемая просто «установка непрерывной разливки») описывается на основе ФИГУР 1 и 2.A continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy according to one embodiment of the present invention is a continuous casting installation, where the molten metal obtained by plasma-arc melting of titanium or a titanium alloy is poured into a bottomless casting mold and the molten metal solidifies and stretch to solidify molten metal down, thereby performing continuous casting of an ingot made of titanium or a titanium alloy. A continuous casting unit 1 of an ingot formed from a titanium or titanium alloy according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to simply as a “continuous casting unit”) is described based on FIGURES 1 and 2.
[0029] Как показано на ФИГ. 1, которая представляет перспективный вид установки непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и на ФИГ. 2, которая представляет вид в разрезе литейной формы установки непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, установка 1 непрерывной разливки включает литейную форму 2, холодный тигель 3, устройство 4 для загрузки сырьевого материала, плазменную горелку 5, исходный блок 6 и две плазменные горелки 7а и 7b. Установка 1 непрерывного литья окружена атмосферой инертного газа, такого как газообразный аргон или газообразный гелий.[0029] As shown in FIG. 1, which is a perspective view of a continuous casting plant according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2, which is a sectional view of a casting mold of a continuous casting apparatus according to one embodiment of the present invention, the continuous casting apparatus 1 includes a casting
[0030] Устройство 4 для загрузки сырьевого материала подает сырьевой материал из титана или титанового сплава, такой как губчатый титан и скрап, в холодный тигель 3. Плазменная горелка 5 размещена на верхней стороне холодного тигля 3 и генерирует плазменную дугу для расплавления сырьевого материала в холодном тигле 3. Расплавленный металл 12 после расплавления сырьевого материала в холодном тигле 3 разливается холодным тиглем 3 при предварительно заданной величине расхода потока в литейную форму 2 из желоба 3а для разливки расплава.[0030] A
[0031] Литейная форма 2 изготовлена из меди и выполнена без дна, и имеет отверстие на верху (верхнее отверстие). В дополнение, литейная форма 2 сформирована таким образом, что имеет круглую форму поперечного сечения, имеющего диаметр (∅) от 800 до 1200 мм. Внутри по меньшей мере части цилиндрической стенки литейной формы 2 предусматривается система водяного охлаждения (не показана) для охлаждения литейной формы циркулирующей водой, чтобы предотвратить повреждение разливаемым расплавленным металлом 12, имеющим высокую температуру.[0031] The
[0032] Исходный блок 6 перемещается вверх и вниз с помощью приводного устройства (не показано) и может перекрывать отверстие на нижней стороне литейной формы 2. Расплавленный металл 12, разливаемый в литейную форму 2, начинает затвердевать с его поверхности, контактирующей с литейной формой 2 типа формы с водяным охлаждением. Исходный блок 6, перекрывающий отверстие на нижней стороне литейной формы 2, вытягивают вниз с предварительно заданной скоростью, в результате чего слиток 11, имеющий цилиндрическую форму, образованный при затвердевании расплавленного металла 12, непрерывно отливается, в то же время будучи вытягиваемым вниз.[0032] The
[0033] Две плазменные горелки 7а и 7b представляют собой горелки, создающие плазменную дугу, и размещены на верхней стороне верхнего отверстия литейной формы 2, то есть, на верхней стороне расплавленного металла 12 в литейной форме 2. Расплавляемую поверхность расплавленного металла 12, разливаемого в литейную форму 2, облучают плазменными дугами, генерируемыми двумя плазменными горелками 7а и 7b, в результате чего расплавленный металл 12 в литейной форме 2 нагревается плазменными дугами. В дополнение, две плазменные горелки 7а и 7b размещены подвижными в горизонтальном направлении.[0033] The two
[0034] Здесь, в случае электронно-лучевой плавки в вакууме, литье титанового сплава является затруднительным, поскольку испарялись бы следовые количества компонентов, но в случае плазменно-дуговой плавки в атмосфере инертного газа можно выполнять литье не только чистого титана, но и титанового сплава.[0034] Here, in the case of electron beam melting in a vacuum, casting a titanium alloy is difficult, since trace amounts of components would evaporate, but in the case of plasma arc melting in an inert gas atmosphere, not only pure titanium, but also a titanium alloy can be cast .
[0035] Установка 1 непрерывной разливки может включать устройство для подачи флюса для нанесения флюса в твердофазном или жидкофазном состоянии на расплавляемую поверхность расплавленного металла 12 в литейной форме 2. Здесь, в случае электронно-лучевой плавки в вакууме, загрузка флюса в расплавленный металл 12 в литейной форме 2 является затруднительной, поскольку флюс рассеивается. С другой стороны, плазменно-дуговая плавка в атмосфере инертного газа имеет то преимущество, что флюс может быть нанесен на расплавленный металл 12 в литейной форме 2.[0035] A continuous casting unit 1 may include a flux supplying device for applying a solid-phase or liquid-phase flux to the molten surface of the
[0036] Далее на основе ФИГУР 3-5А и ФИГ. 5В описываются траектории перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b в установке 1 непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[0036] Further, based on FIGURES 3-5A and FIG. 5B, trajectories of two
[0037] Как показано на ФИГ. 3, которая представляет вид спереди расплавляемой поверхности, изображающий траектории перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b, при допущении, что, когда расплавленный металл 12 рассматривают с передней стороны поверхности расплава, центр О расплавленного металла 12 в литейной форме 2 является исходной точкой, и поверхность расплава, перпендикулярная центральной оси расплавленного металла 12, представляет собой плоскость «xy», две плазменные горелки 7а и 7b регулируют таким образом, что соответственные центры могут перемещаться в следующих областях:[0037] As shown in FIG. 3, which is a front view of the molten surface depicting the paths of two
Область плазменной горелки 7а: область с x<0 (левая полуокружность на ФИГ. 3)Area of the
Область плазменной горелки 7b: область с x>0 (правая полуокружность на ФИГ. 3)Area of the
[0038] Когда радиус расплавленного металла 12 (то есть, слитка 11) принимают за R, плазменные горелки 7а и 7b регулируют так, что соответственные центры могут двигаться по следующим траекториям во время перемещения в направлении А→В→С→D→E→F:[0038] When the radius of the molten metal 12 (that is, the ingot 11) is taken as R, the plasma torches 7a and 7b are adjusted so that the respective centers can move along the following paths while moving in the direction A → B → C → D → E → F:
Дуга внутренней окружности, имеющая радиус 0<r1<R/2: В→С→D для плазменной горелки 7а, и D→E→F для плазменной горелки 7bAn arc of the inner circle having a radius of 0 <r1 <R / 2: B → C → D for the
Дуга наружной окружности, имеющая радиус R/2<r2<R: E→F→А для плазменной горелки 7а, и А→В→С для плазменной горелки 7bAn arc of the outer circle having a radius R / 2 <r2 <R: E → F → A for the
Прямая линия, соединяющая две дуги, то есть, дугу внутренней окружности и дугу наружной окружности: А→В и D→E для плазменной горелки 7а, и С→D и F→А для плазменной горелки 7bA straight line connecting two arcs, that is, an arc of an inner circle and an arc of an outer circle: A → B and D → E for a
[0039] То есть, плазменную горелку 7а регулируют так, что ее центр может двигаться по следующим траекториям:[0039] That is, the
А→В: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиA → B: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
В→С→D: дуга внутренней окружностиB → C → D: arc of the inner circle
D→E: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиD → E: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
E→F→А: дуга наружной окружностиE → F → A: arc of the outer circle
[0040] В дополнение, плазменную горелку 7b регулируют так, что ее центр может двигаться по следующим траекториям:[0040] In addition, the
А→В→С: дуга наружной окружностиA → B → C: arc of the outer circle
С→D: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиC → D: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
D→E→F: дуга внутренней окружностиD → E → F: arc of the inner circle
F→А: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиF → A: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
[0041] Как показано в ФИГУРАХ 5А и 5В, которые представляют виды спереди расплавляемой поверхности, причем каждая изображает взаимосвязь между траекториями перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b и выходными мощностями плазмы, плазменные горелки 7а и 7b регулируют так, чтобы создавать высокую выходную мощность горелки, когда каждый центр перемещается в дуге наружной окружности, и создавать низкую выходную мощность горелки, когда каждый центр перемещается в дуге внутренней окружности. Этим можно сделать величину теплового потока большой вблизи края литейной формы 2 и сделать величину теплового потока малой вблизи центральной части. В результате этого может быть предотвращен рост первоначально затвердевшей оболочки. Кроме того, общая величина теплового потока в расплавляемую поверхность снижается по сравнению с ситуацией равномерного теплового потока, и поэтому глубина ванны расплавленного металла становится меньшей, так что может быть уменьшена сегрегация компонентов.[0041] As shown in FIGURES 5A and 5B, which are front views of the molten surface, each depicting a relationship between the paths of two
[0042] Как показано в ФИГУРАХ 4А-4D, которые представляют виды спереди расплавляемой поверхности, причем каждая изображает траектории перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b и их взаимное расположение, соответствующие центры плазменных горелок 7а и 7b перемещаются по направлению А→В→С→D→E→F. Было найдено, что благодаря таким перемещениям плазменные горелки 7а и 7b могут сохранять дистанцию R/2 или более между центрами горелок (далее называемую просто «расстоянием между горелками»). Также было обнаружено, что, когда одна из плазменных горелок 7а и 7b перемещается по дуге внутренней окружности, другая плазменная горелка 7а или 7b регулируют находящимся на дуге наружной окружности.[0042] As shown in FIGURES 4A-4D, which are front views of the molten surface, each of which depicts the paths of two
[0043] Далее со ссылкой на ФИГУРЫ 6-10 обсуждаются результаты моделирования сегрегации компонентов, которая возникает, когда слиток непрерывно отливают с использованием установки 1 непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.[0043] Next, with reference to FIGURES 6-10, the simulation results of component segregation that occurs when an ingot is continuously cast using a continuous casting unit 1 according to one embodiment of the present invention are discussed.
[0044] При моделировании согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, материалом слитка был сплав Ti-6Al-4V, размер литейной формы 2 (то есть, радиус R расплавляемой поверхности расплавленного металла 12) составлял 600 мм, и количество расплавляемого исходного материала составляло 1,3 тонны/час. В дополнение, если рассматривать с передней стороны поверхности расплава (то есть, от отверстия на верхней стороне литейной формы 2), координаты траекторий перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b являются такими, как показано на ФИГ. 6, будучи выраженными на «xy»-координатных осях с началом, зафиксированным в центре поверхности расплава. Здесь, в траекториях плазменных горелок 7а и 7b, показанных на ФИГ. 6, радиус «r1» дуги внутренней окружности составляет 200 мм, и радиус «r2» дуги наружной окружности составляет 450 мм. Кроме того, каждая из плазменных горелок 7а и 7b перемещается по направлению А→В→С→D→E→F, и скорость перемещения составляет 50 мм/сек. Выходная мощность плазмы каждой из плазменных горелок 7а и 7b во время перемещения по дуге внутренней окружности составляет 200 кВт, и выходная мощность плазмы во время перемещения по дуге наружной окружности составляет 750 кВт.[0044] In the simulation according to one embodiment of the present invention, the ingot material was Ti-6Al-4V alloy, the mold size 2 (that is, the radius R of the molten metal surface 12) was 600 mm, and the amount of molten starting material was 1, 3 tons / hour. In addition, when viewed from the front side of the surface of the melt (i.e., from the hole on the upper side of the mold 2), the coordinates of the trajectories of the two
[0045] Из графика, изображающего картину изменения во времени расстояния между горелками на ФИГ. 7, было найдено, что расстояние между плазменными горелками 7а и 7b, движущимися согласно показанным на ФИГ. 6 траекториям, составляет 600 мм или более. То есть, было обнаружено, что в этом моделировании расстояние между плазменными горелками 7а и 7b может обеспечивать дистанцию R/2 или более, причем R представляет радиус расплавляемой поверхности расплавленного металла 12.[0045] From a graph depicting a picture of the time variation of the distance between the burners in FIG. 7, it was found that the distance between the plasma torches 7a and 7b moving as shown in FIG. 6 paths, is 600 mm or more. That is, it was found that in this simulation, the distance between the plasma torches 7a and 7b can provide a distance of R / 2 or more, with R representing the radius of the molten surface of the
[0046] В дополнение, как видно из ФИГ. 8, показывающей среднюю величину теплового потока в расплавляемую поверхность (усредненную по времени) расплавленного металла 12 во время перемещений плазменных горелок 7а и 7b по траекториям, показанным на ФИГ. 6, и из ФИГ. 9, показывающей среднюю величину теплового потока в расплавляемую поверхность (усредненную по времени), если рассматривать по направлениям х-оси и y-оси (смотри ФИГ. 6), во время перемещений плазменных горелок 7а и 7b по траекториям, показанным на ФИГ. 6, может быть осуществлено градиентное нагревание с высокой величиной теплового потока вблизи края литейной формы 2 и низкой величиной теплового потока в центральной части литейной формы 2.[0046] In addition, as can be seen from FIG. 8, showing the average value of the heat flux into the molten surface (averaged over time) of the
[0047] Кроме того, на ФИГ. 10 показаны результаты моделирования в отношении измерения глубины ванны расплавленного металла (то есть, значения z-координаты относительно х-координаты, когда y=0), сформированной внутри литейной формы 2, которое выполнено в случае, где плазменные горелки 7а и 7b перемещаются по траекториям, показанным на ФИГ. 6, градиентное нагревание проводится с регулированием выходной мощности плазмы во время перемещения по дуге внутренней окружности на 200 кВт и выходной мощности плазмы во время перемещения по дуге наружной окружности на 750 кВт, как было описано выше, и для случая, где нагревание с равномерным тепловым потоком проводится с постоянной выходной мощностью плазмы 1500 кВт. Как показано на ФИГ. 10, глубина ванны в случае градиентного нагревания составляет 873 мм, и глубина ванны в случае равномерного теплового потока составляет 1150 мм, чем подтверждено, что глубина ванны уменьшается, когда проводят градиентное нагревание. В дополнение, в случае градиентного нагревания и в случае равномерного теплового потока ванна начинает углубляться вблизи края литейной формы 2 (около 0,6 м и около -0,6 м по х-координатной оси, в области, окруженной пунктирной линией, показанной на ФИГ. 10), и поэтому найдено, что плавление может протекать вплоть до места поблизости от края литейной формы 2, и может быть подавлен рост оболочки.[0047] Furthermore, in FIG. 10 shows the simulation results with respect to measuring the depth of the molten metal bath (i.e., the z-coordinate relative to the x-coordinate when y = 0) formed inside the
[0048] Далее, в сравнении с вышеописанной установкой 1 непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на ФИГУРЫ 11-13 описываются результаты моделирования Сравнительного Примера 1, где две плазменные горелки перемещаются по траекториям, которые отличаются от показанных на ФИГ. 6 траекторий.[0048] Further, in comparison with the above continuous casting apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the simulation results of Comparative Example 1 are described with reference to FIGURES 11-13, where two plasma torches move along trajectories that differ from those shown in FIG. 6 trajectories.
[0049] При моделировании в Сравнительном Примере 1 условия относительно материала слитка, размера литейной формы 2 и количества расплавляемого металла 12 являются такими же, как в вышеописанном моделировании согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и изменены только траектории двух плазменных горелок. В дополнение, если рассматривать с передней стороны поверхности расплава (то есть, от отверстия на верхней стороне литейной формы 2), координаты траекторий перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b являются такими, как показано на ФИГ. 11, будучи выраженными на «xy»-координатных осях с началом, зафиксированным в центре поверхности расплава. Здесь, в траекториях плазменных горелок 7а и 7b, радиус «r1» дуги внутренней окружности составляет 200 мм, и радиус «r2» дуги наружной окружности составляет 450 мм.[0049] In the simulation in Comparative Example 1, the conditions regarding the ingot material, the size of the
[0050] Кроме того, в случае, где каждая из плазменных горелок 7а и 7b перемещается по направлению А→В→С→D→E→F, и скорость перемещения составляет 50 мм/сек, в Сравнительном Примере 1 два плазменных горелки 7а и 7b перемещаются по траекториям и во взаимном расположении относительно друг друга, показанным в ФИГУРАХ 12А и 12В.[0050] Furthermore, in the case where each of the plasma torches 7a and 7b moves in the direction A → B → C → D → E → F and the movement speed is 50 mm / sec, in Comparative Example 1, two
[0051] Как показано в ФИГУРАХ 12А и 12В, было найдено, что две плазменные горелки 7а и 7b одновременно располагаются на дуге внутренней окружности или дуге наружной окружности. В дополнение, как показано на ФИГ. 13, расстояние между плазменными горелками 7а и 7b, движущимся по траекториям, показанным в ФИГУРАХ 11, 12А и 12В, становится равным R/2 (300 мм) или менее, причем R представляет радиус расплавляемой поверхности расплавленного металла 12, когда обе из двух плазменных горелок 7а и 7b находятся на внутренней окружной траектории (во время, когда расстояние между горелками оказывается в области, окруженной пунктирной линией, показанной на ФИГ. 13). Таким образом, найдено, что плазменные горелки 7а и 7b могут оказывать взаимное влияние друг на друга.[0051] As shown in FIGURES 12A and 12B, it was found that two
[0052] Далее, в сравнении с вышеописанной установкой 1 непрерывной разливки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, на основе ФИГУР 14-16 описываются результаты моделирования Сравнительного Примера 2, где две плазменные горелки перемещаются по траекториям, которые отличаются от показанных на ФИГ. 6 траекторий.[0052] Further, in comparison with the above continuous casting apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, based on FIGURES 14-16, the simulation results of Comparative Example 2 are described, where two plasma torches move along trajectories that differ from those shown in FIG. 6 trajectories.
[0053] При моделировании в Сравнительном Примере 2 условия относительно материала слитка, размера литейной формы 2 и количества расплавляемого металла 12 являются такими же, как в вышеописанном моделировании согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и были изменены только траектории и выходные мощности плазмы двух плазменных горелок. В дополнение, если рассматривать с передней стороны поверхности расплава (то есть, от отверстия на верхней стороне литейной формы 2), траектории перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b являются такими, как показано на ФИГ. 14. Как показано на ФИГ. 14, две плазменные горелки 7а и 7b перемещаются только по дуге наружной окружности, и не движутся по дуге внутренней окружности. То есть, две плазменные горелки 7а и 7b производят нагревание только по дуге наружной окружности и не выполняют нагревание по дуге внутренней окружности. Здесь, на траекториях плазменных горелок 7а и 7b, радиус «r2» дуги наружной окружности составляет 525 мм.[0053] In the simulation in Comparative Example 2, the conditions regarding the ingot material, the size of the
[0054] Скорость перемещения каждой из плазменных горелок 7а и 7b составляет 50 мм/сек. В дополнение, выходная мощность плазмы каждой из плазменных горелок 7а и 7b является постоянной на уровне 1000 кВт.[0054] The movement speed of each of the plasma torches 7a and 7b is 50 mm / sec. In addition, the plasma output of each of the plasma torches 7a and 7b is constant at 1000 kW.
[0055] Как видно из ФИГ. 15, показывающей среднюю величину теплового потока в расплавляемую поверхность (усредненную по времени) расплавленного металла 12 во время перемещений плазменных горелок 7а и 7b по траекториям, показанным на ФИГ. 14, нагревание чрезмерно концентрируется вблизи края литейной формы 2, и величина теплового потока в центральной части литейной формы 2 является нулевой, как показано пунктирными линиями в Фигуре. Координаты на ФИГ. 15 получены, подобно ФИГУРАМ 6 и 11, выражением координат траекторий перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b, показанных на ФИГ. 14, на «xy»-координатных осях с началом, зафиксированным в центре поверхности расплава, если рассматривать с передней стороны расплавляемой поверхности (то есть, от отверстия в верхней части литейной формы 2).[0055] As can be seen from FIG. 15, showing the average heat flux to the molten surface (time averaged) of the
[0056] Кроме того, на ФИГ. 16 показаны результаты моделирования в отношении измерения глубины ванны расплавленного металла, сформированной внутри литейной формы 2, с величиной теплового потока в литейной формы 2, показанной видом в разрезе, которое выполнено в случае, где плазменные горелки 7а и 7b перемещаются по траекториям, показанным на ФИГ. 14, нагревание с равномерным тепловым потоком проводится регулированием выходной мощности плазмы во время перемещения по дуге наружной окружности на постоянное значение 1000 кВт, как было описано выше. Найдено, что, как показано пунктирной линией на ФИГ. 16, тепловой поток отсутствует в центральной части литейной формы 2, приводя к затвердеванию.[0056] Furthermore, in FIG. 16 shows the simulation results with respect to measuring the depth of the molten metal bath formed inside the
[0057] Как было описано выше, в установке непрерывного литья слитка, сформированного из титана или титанового сплава, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, две плазменные горелки 7а и 7b используются так, чтобы расстояние перемещения каждой плазменной горелки 7а и 7b могло быть сокращено, и могло быть предотвращено снижение температуры слитка. В дополнение, каждая из двух плазменных горелок 7а и 7b перемещается, будучи размещенной либо на верхней стороне вблизи края литейной формы 2, либо на верхней стороне поблизости от центральной части литейной формы 2, чтобы вся поверхность расплава могла быть нагрета, не вызывая взаимовлияния двух плазменных горелок 7а и 7b друг на друга.[0057] As described above, in a continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy according to one embodiment of the present invention, two
[0058] Кроме того, центры двух плазменных горелок 7а и 7b перемещаются, будучи расположенными на траекториях, образованных так, что дуга внутренней окружности, имеющая радиус 0<r1<R/2 от центра поверхности расплава, и дуга наружной окружности, имеющая радиус R/2<r2<R от центра поверхности расплава, соединяются прямой линией так, что вся поверхность расплава может быть нагрета, не вызывая взаимовлияния двух плазменных горелок 7а и 7b друг на друга. В результате этого срок службы горелки может быть более продолжительным. В дополнение, выходную мощность плазмы регулируют на высокое значение, когда плазменные горелки 7а и 7b перемещаются по дуге наружной окружности, и выходную мощность плазмы регулируют на низкое значение во время перемещения по дуге внутренней окружности, чтобы величина теплового потока вблизи края литейной формы 2 могла быть высокой, и величина теплового потока вблизи центральной части литейной формы 2 могла быть низкой. В свою очередь, может быть предотвращен рост первоначально затвердевшей оболочки, и общая величина теплового потока в поверхность расплава снижается сравнительно с равномерным тепловым потоком. Поэтому глубина ванны расплавленного металла становится меньшей, и может быть уменьшена сегрегация компонентов.[0058] In addition, the centers of the two
[0059] В результате этого, в установке непрерывного литья выполненного из титана или титанового сплава слитка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, слиток 11, имеющий хорошую поверхность отливки, может быть получен с уменьшением сегрегации компонентов, и сроки службы плазменных горелок 7а и 7b могут быть сделаны более продолжительными благодаря исключению взаимного влияния плазменных горелок 7а и 7b друг на друга.[0059] As a result of this, in a continuous casting installation of an ingot made of titanium or titanium alloy according to one embodiment of the present invention, an
[0060] На предшествующих страницах настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, но настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления, и в нем могут быть сделаны разнообразные изменения, находящиеся в пределах области пунктов патентной формулы.[0060] In the preceding pages, the present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof, but the present invention is not limited to these embodiments, and various changes can be made within the scope of the claims.
[0061] В вышеописанной установке непрерывного литья слитка, сформированного из титана или титанового сплава, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в отношении траекторий перемещений двух плазменных горелок 7а и 7b, при допущении, что, когда расплавленный металл 12 рассматривают с передней стороны поверхности расплава, центр расплавленного металла 12 в литейной форме 2 представляет собой начало отсчета, и поверхность расплава, перпендикулярная центральной оси расплавленного металла 12, представляет собой «xy»-плоскость, две плазменные горелки 7а и 7b регулируют так, что каждый центр может перемещаться в области x<0 или x>0, но настоящее изобретение этим не ограничивается.[0061] In the above-described continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy according to one embodiment of the present invention with respect to the paths of movement of two
[0062] Например, как показано на ФИГ. 24, когда радиус расплавленного металла 12 (то есть, слитка 11) принимают за R, плазменные горелки 7а и 7b могут быть отрегулированы так, что соответственные центры могут двигаться по следующим траекториям во время перемещения в направлении А→В→С→D→E→F:[0062] For example, as shown in FIG. 24, when the radius of the molten metal 12 (i.e., ingot 11) is taken as R, the plasma torches 7a and 7b can be adjusted so that the corresponding centers can move along the following paths while moving in the direction A → B → C → D → E → F:
Дуга внутренней окружности, имеющая радиус 0<r1<R/2: В→С→D для плазменной горелки 7а и D→E→F для плазменной горелки 7bAn arc of the inner circle having a radius of 0 <r1 <R / 2: B → C → D for the
Дуга наружной окружности, имеющая радиус R/2<r2<R: E→F→А для плазменной горелки 7а и А→В→С для плазменной горелки 7bAn arc of the outer circle having a radius R / 2 <r2 <R: E → F → A for a
Прямая линия, соединяющая две дуги, то есть, дугу внутренней окружности и дугу наружной окружности: А→В и D→E для плазменной горелки 7а, и С→D и F→А для плазменной горелки 7bA straight line connecting two arcs, that is, an arc of an inner circle and an arc of an outer circle: A → B and D → E for a
[0063] То есть, на ФИГ. 24, плазменные горелки 7а и 7b регулируют так, что соответствующие центры могут двигаться по следующим траекториям:[0063] That is, in FIG. 24, the plasma torches 7a and 7b are adjusted so that the respective centers can move along the following paths:
Для плазменной горелки 7а:For
А→В: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиA → B: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
В→С→D: дуга внутренней окружности (область x>0)B → C → D: arc of the inner circle (region x> 0)
D→E: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиD → E: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
E→F→А: дуга наружной окружности (область x<0)E → F → A: arc of the outer circle (region x <0)
Для плазменной горелки 7b:For
А→В→С: дуга наружной окружности (область x>0)A → B → C: arc of the outer circle (region x> 0)
С→D: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиC → D: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
D→E→F: дуга внутренней окружности (область x<0)D → E → F: arc of the inner circle (region x <0)
F→А: прямая линия, соединяющая две дуги, то есть дугу внутренней окружности и дугу наружной окружностиF → A: a straight line connecting two arcs, i.e. an arc of an inner circle and an arc of an outer circle
[0064] В таком случае также центры двух плазменных горелок 7а и 7b перемещаются, будучи расположенными на траекториях, образованных так, что дуга внутренней окружности, имеющая радиус 0<r1<R/2 от центра поверхности расплава, и дуга наружной окружности, имеющая радиус R/2<r2<R от центра поверхности расплава, соединяются прямой линией, чтобы вся поверхность расплава могла быть нагрета, не вызывая взаимовлияния двух плазменных горелок 7а и 7b друг на друга.[0064] In this case, also the centers of the two
[0065] Могут быть применены любые траектории в той мере, насколько вся поверхность расплава может быть нагрета, не вызывая взаимовлияния двух плазменных горелок 7а и 7b друг на друга.[0065] Any trajectory can be applied to the extent that the entire surface of the melt can be heated without causing interference between the two
[0066] В вышеописанной установке непрерывного литья слитка, образованного из титана или титанового сплава, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в качестве плазменной горелки используют две плазменные горелки 7а и 7b, но настоящее изобретение этим не ограничивается. При использовании многочисленных плазменных горелок их траектории могут быть обеспечены так, чтобы могла быть нагрета вся поверхность расплава, не вызывая взаимовлияния их друг на друга.[0066] In the above-described continuous casting installation of an ingot formed from titanium or a titanium alloy according to one embodiment of the present invention, two
[0067] Настоящая заявка основывается на Японской Патентной Заявке № 2013-135205, поданной 27 июня 2013 года, содержание которой включено здесь ссылкой.[0067] This application is based on Japanese Patent Application No. 2013-135205, filed June 27, 2013, the contents of which are incorporated herein by reference.
ОПИСАНИЕ КОДОВЫХ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙDESCRIPTION OF CODE NUMBERS OF POSITIONS AND DESIGNATIONS
[0068] 1: Установка непрерывной разливки[0068] 1: Installation of continuous casting
2: Литейная форма2: Mold
7а: Плазменная горелка7a: Plasma torch
7b: Плазменная горелка7b: Plasma torch
11: Слиток11: Ingot
12: Расплавленный металл12: molten metal
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013135205A JP6022416B2 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Continuous casting equipment for ingots made of titanium or titanium alloy |
JP2013-135205 | 2013-06-27 | ||
PCT/JP2014/065517 WO2014208340A1 (en) | 2013-06-27 | 2014-06-11 | Continuous casting apparatus for ingots obtained from titanium or titanium alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016102335A RU2016102335A (en) | 2017-08-01 |
RU2633145C2 true RU2633145C2 (en) | 2017-10-11 |
Family
ID=52141684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016102335A RU2633145C2 (en) | 2013-06-27 | 2014-06-11 | Plant for continuous casting of ingots produced of titanium or titanium alloy |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20160114385A1 (en) |
EP (1) | EP3015191B1 (en) |
JP (1) | JP6022416B2 (en) |
RU (1) | RU2633145C2 (en) |
WO (1) | WO2014208340A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005025774A2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-03-24 | Lectrotherm, Inc. | Method and apparatus for optimized mixing in a common hearth in plasma furnace |
JP2006299302A (en) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Kobe Steel Ltd | Method for manufacturing long-size ingot of alloy containing active refractory metal by plasma arc melting |
RU2005139962A (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) (RU) | CRYSTALIZER FOR FORMING INGOTS IN ELECTRON BEAMS |
JP2013081980A (en) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Kobe Steel Ltd | Method and apparatus for continuously casting slab made of titanium or titanium alloy |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS522371B2 (en) * | 1971-11-08 | 1977-01-21 | ||
US3894573A (en) * | 1972-06-05 | 1975-07-15 | Paton Boris E | Installation and method for plasma arc remelting of metal |
CA1234543A (en) | 1982-11-08 | 1988-03-29 | Kermit I. Harner | Blade pitch angle control for large wind turbines |
AU5940490A (en) * | 1989-06-26 | 1991-01-17 | Nrc, Inc. | Production of ingots for microcomposite manufacture by plasma melting |
US5273101A (en) * | 1991-06-05 | 1993-12-28 | General Electric Company | Method and apparatus for casting an arc melted metallic material in ingot form |
JP3077387B2 (en) | 1992-06-15 | 2000-08-14 | 大同特殊鋼株式会社 | Automatic control plasma melting casting method and automatic control plasma melting casting apparatus |
US6904955B2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-06-14 | Lectrotherm, Inc. | Method and apparatus for alternating pouring from common hearth in plasma furnace |
US7617863B2 (en) * | 2006-08-11 | 2009-11-17 | Rti International Metals, Inc. | Method and apparatus for temperature control in a continuous casting furnace |
JP5027682B2 (en) | 2008-01-28 | 2012-09-19 | 東邦チタニウム株式会社 | Method for producing refractory metal ingot |
JP5774438B2 (en) * | 2011-10-07 | 2015-09-09 | 株式会社神戸製鋼所 | Continuous casting method and continuous casting apparatus for slab made of titanium or titanium alloy |
-
2013
- 2013-06-27 JP JP2013135205A patent/JP6022416B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-06-11 EP EP14817724.9A patent/EP3015191B1/en not_active Not-in-force
- 2014-06-11 WO PCT/JP2014/065517 patent/WO2014208340A1/en active Application Filing
- 2014-06-11 RU RU2016102335A patent/RU2633145C2/en active
- 2014-06-11 US US14/895,750 patent/US20160114385A1/en not_active Abandoned
-
2016
- 2016-10-18 US US15/296,559 patent/US10022784B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005025774A2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-03-24 | Lectrotherm, Inc. | Method and apparatus for optimized mixing in a common hearth in plasma furnace |
JP2006299302A (en) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Kobe Steel Ltd | Method for manufacturing long-size ingot of alloy containing active refractory metal by plasma arc melting |
RU2005139962A (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) (RU) | CRYSTALIZER FOR FORMING INGOTS IN ELECTRON BEAMS |
JP2013081980A (en) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Kobe Steel Ltd | Method and apparatus for continuously casting slab made of titanium or titanium alloy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160114385A1 (en) | 2016-04-28 |
JP2015009248A (en) | 2015-01-19 |
EP3015191A1 (en) | 2016-05-04 |
US20170036265A1 (en) | 2017-02-09 |
JP6022416B2 (en) | 2016-11-09 |
EP3015191A4 (en) | 2017-03-01 |
EP3015191B1 (en) | 2019-03-27 |
RU2016102335A (en) | 2017-08-01 |
WO2014208340A1 (en) | 2014-12-31 |
US10022784B2 (en) | 2018-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6161533B2 (en) | Titanium continuous casting machine | |
RU2618287C2 (en) | Method of laser treatment of article (versions) and device for its implementation (versions) | |
US9908174B2 (en) | Continuous casting device for slab comprising titanium or titanium alloy | |
RU2623524C2 (en) | Method of slab continuous casting from titanium or titanium alloy | |
RU2633145C2 (en) | Plant for continuous casting of ingots produced of titanium or titanium alloy | |
JP2017121650A (en) | Continuous casting method of slab made of titanium or titanium alloy | |
JP6234841B2 (en) | Continuous casting equipment for ingots made of titanium or titanium alloy | |
KR101737719B1 (en) | Continuous casting method for ingot produced from titanium or titanium alloy | |
KR20140054403A (en) | Method and arrangement for vortex reduction in a metal making process | |
JP5822519B2 (en) | Melting furnace for metal melting | |
JP7376790B2 (en) | Equipment for titanium casting | |
RU2774340C1 (en) | Method for manufacturing ingots from a titanium-based metal compound | |
JP2015160213A (en) | Continuous casting method of slab made of titanium or titanium alloy | |
JPH02220748A (en) | Continuous casting method | |
JPH04103729A (en) | Method for electron beam melting of titanium and titanium alloy | |
JP2013052411A (en) | Continuous casting equipment for titanium or titanium alloy slab | |
JP2017185504A (en) | Continuous casting method of slab composed of titanium or titanium alloy |